p Pesquisadores da Universidade do Texas em Dallas desenvolveram um método promissor para estimular remotamente a atividade em regiões profundas do cérebro, avanço da compreensão de como as moléculas agem no cérebro e pavimentação do caminho para melhores tratamentos de câncer e terapias para outras doenças. p A abordagem é baseada na poderosa combinação de nanopartículas de ouro e lasers, que também desempenha um papel crítico em outro projeto de pesquisa da UT Dallas que visa desenvolver um teste de diagnóstico rápido para influenza e, possivelmente, o vírus COVID-19.

p Ouro para neuromodulação

p A luz é uma ferramenta importante para modular sistemas biológicos, mas a absorção e o espalhamento nos tecidos biológicos limitam significativamente sua penetração. O sistema desenvolvido por pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciência da Computação Erik Jonsson e da Escola de Ciências Comportamentais e do Cérebro embala moléculas dentro de cápsulas microscópicas revestidas de ouro, ou nanovesículas, que pode ser muito sensível à luz infravermelha.

p O sistema pode resolver desafios no tratamento de doenças, como garantir que a medicação seja fornecida a tumores de difícil alcance em regiões profundas do cérebro, reduzindo os danos ao tecido saudável. Usando esse exemplo, as nanovesículas e sua carga são injetadas no tecido cerebral. Lasers externos próximos ao infravermelho que penetram no tecido fazem com que as cápsulas se abram e liberem a droga. Os pesquisadores descrevem a abordagem e os resultados dos testes em um modelo animal em um artigo publicado online na revista química Angewandte Chemie .

p "Nosso sistema converte a luz em uma onda mecânica que sacode a vesícula aberta, "disse o Dr. Zhenpeng Qin, professor assistente de engenharia mecânica na UT Dallas e autor correspondente do estudo.

p Outros pesquisadores usaram luz infravermelha próxima para acionar nanopartículas portadoras de drogas, tais como lipossomas fosfolipídicos, que liberam sua carga quando aquecidos pelo laser, mas a abordagem de Qin com nanovesículas revestidas de ouro usa cerca de 40 vezes menos energia do laser.

p Em testes em modelos animais, Qin e seus colegas descobriram que a luz infravermelha próxima penetra 4 milímetros no cérebro, o que foi suficiente para atingir a maioria das regiões cerebrais visadas. Qin disse que antecipa que o laser penetra longe o suficiente para atingir alvos nas profundezas do cérebro de roedores que ajudarão a responder a questões importantes na neuromodulação.

p Embora o sistema de nanovesículas deva passar por mais desenvolvimento e testes antes de poder ser usado em cuidados clínicos, Qin disse que a abordagem pode eventualmente ser aplicada a distúrbios neurológicos ou outros tipos de câncer. Dr. Hejian Xiong, associado de pesquisa no laboratório de Qin e co-autor do artigo de jornal, recebeu uma nova bolsa de pós-doutorado do Phospholipid Research Center na Alemanha para estudar o uso de nanovesículas revestidas de ouro e lasers infravermelhos ultracurtos para direcionar e aliviar a dor em pacientes após a cirurgia. O projeto visa fornecer um sistema ajustável de gerenciamento da dor que possa reduzir a necessidade de opioides.

p Teste de doenças infecciosas

p Em um projeto de pesquisa separado, Qin recentemente recebeu US $ 293, 000 subsídios dos Programas de Pesquisa Médica Dirigidos pelo Congresso para desenvolver um programa rápido, teste preciso e mais barato para doenças infecciosas, incluindo influenza, que poderia ser conduzido em consultórios médicos. O princípio de teste também pode ser aplicado para diagnosticar COVID-19.

p Enquanto muitos médicos realizam testes rápidos de gripe no local, os testes podem deixar passar a gripe em 30% a 50% dos casos, de acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças. As amostras devem ser enviadas a um laboratório para um diagnóstico preciso, o que pode levar dias.

p "Queremos melhorar a sensibilidade dos testes para que os médicos possam fazer o julgamento bem na frente do paciente, ser capaz de dizer se você tem ou não, "Qin disse.

p No método de teste, nanopartículas de ouro são anexadas a moléculas de anticorpos que podem reconhecer e se ligar a moléculas de proteínas encontradas nas superfícies dos vírus. Os pesquisadores aplicam pulsos de laser curtos para ativar as nanopartículas para gerar bolhas em nanoescala, ou nanobolhas. O acúmulo de nanobolhas sinaliza a presença de um vírus.

p "Ao usar a óptica para detectar e contar as nanobolhas, podemos detectar com sensibilidade e rapidez a presença de vírus respiratórios específicos, "Qin disse.

p Uma das vantagens da abordagem é que não exigiria preparação extensiva de amostra, Qin disse. O método pode ajudar os médicos a diagnosticar vírus com muito mais rapidez e reduzir os custos de saúde, eliminando a necessidade de caras visitas ao laboratório. A abordagem pode ser usada para detectar um único vírus ou vários vírus.

p Em última análise, os pesquisadores prevêem que o teste será amplamente utilizado em hospitais e clínicas que não possuem laboratórios; Contudo, o método de diagnóstico precisará ser testado antes que possa ser amplamente disponibilizado.

p O grupo de Qin não está trabalhando com o coronavírus vivo, apenas com genes virais, proteínas e anticorpos. Qin já havia obtido essas amostras de pacientes para sua pesquisa sobre o vírus sincicial respiratório e a gripe.